一、Python 基础
1. Python 简介
- Python 特点：解释型、动态类型、面向对象、跨平台。
- 应用领域：Web 开发、数据分析、人工智能、自动化运维、科学计算等。
- 安装与环境配置：
- 安装 Python（官网下载或使用 Anaconda）。
- 配置环境变量。
- 使用 IDE（如 PyCharm、VS Code）或 Jupyter Notebook。
2. 基础语法
- 变量与数据类型：
- 变量命名规则（字母、数字、下划线，不能以数字开头）。
- 数据类型：整数（int）、浮点数（float）、字符串（str）、布尔值（bool）。
- 输入与输出：
- 输入：input()。
- 输出：print()，格式化输出（f-string、format()）。
- 注释：
- 单行注释：#。
- 多行注释：''' 或 """。
3. 运算符
- 算术运算符：+, -, *, /, //（整除）, %（取余）, **（幂运算）。
- 比较运算符：==, !=, >, <, >=, <=。
- 逻辑运算符：and, or, not。
- 赋值运算符：=, +=, -=, *=, /= 等。
4. 控制结构
条件语句：
if condition:
# 代码块
elif another_condition:
# 代码块
else:
# 代码块- 循环语句：
for 循环：
for i in range(10):
print(i)while 循环：
while condition:
# 代码块- 循环控制：
- break：跳出循环。
- continue：跳过当前迭代。
- pass：占位符，什么都不做。
5. 数据结构
- 列表（List）：
- 创建：my_list = [1, 2, 3]。
- 访问：my_list[0]。
- 修改：my_list[0] = 10。
- 常用方法：append(), remove(), pop(), sort(), reverse()。
- 元组（Tuple）：
- 创建：my_tuple = (1, 2, 3)。
- 不可变性：元组内容不可修改。
- 字典（Dict）：
- 创建：my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}。
- 访问：my_dict['name']。
- 常用方法：keys(), values(), items(), get()。
- 集合（Set）：
- 创建：my_set = {1, 2, 3}。
- 特性：去重、无序。
- 集合运算：union(), intersection(), difference()。
6. 函数
定义与调用：
def my_function(param1, param2):
return param1 + param2- 参数与返回值：
- 默认参数：def func(a, b=10)。
- 关键字参数：func(a=1, b=2)。
- 可变参数：*args（元组），**kwargs（字典）。
- 作用域：
- 局部变量：函数内部定义的变量。
- 全局变量：函数外部定义的变量（使用 global 关键字修改）。
匿名函数：
add = lambda x, y: x + y二、Python 进阶
1. 文件操作
打开与关闭文件：
file = open('file.txt', 'r')
content = file.read()
file.close()上下文管理器：
with open('file.txt', 'r') as file:
content = file.read()- 读写模式：
- r：只读。
- w：写入（覆盖）。
- a：追加。
- b：二进制模式。
2. 异常处理
捕获异常：
try:
# 可能出错的代码
except Exception as e:
print(f"Error: {e}")
finally:
# 无论是否出错都会执行自定义异常：
class MyError(Exception):
pass
raise MyError("Something went wrong")3. 模块与包
模块导入：
import math
from math import sqrt- 标准库模块：
- os：操作系统交互。
- sys：系统相关功能。
- math：数学函数。
- random：随机数生成。
- datetime：日期和时间处理。
- 包的创建：
- 创建一个文件夹，包含 __init__.py 文件。
4. 面向对象编程（OOP）
类与对象：
class MyClass:
def __init__(self, name):
self.name = name
def greet(self):
print(f"Hello, {self.name}")
obj = MyClass("Alice")
obj.greet()继承与多态：
class Parent:
def greet(self):
print("Hello from Parent")
class Child(Parent):
def greet(self):
print("Hello from Child")- 特殊方法：
- __str__：定义对象的字符串表示。
- __len__：定义对象的长度。
5. 高级特性
列表推导式：
squares = [x**2 for x in range(10)]生成器：
def my_generator():
yield 1
yield 2装饰器：
def my_decorator(func):
def wrapper():
print("Before function call")
func()
print("After function call")
return wrapper
@my_decorator
def say_hello():
print("Hello")三、Python 高级
1. 正则表达式
- 基本语法：
- .：匹配任意字符。
- *：匹配 0 次或多次。
- +：匹配 1 次或多次。
- \d：匹配数字。
使用 re 模块：
import re
result = re.search(r'\d+', 'abc123')2. 网络编程
套接字编程：
import socket
s = socket.socket()
s.connect(('localhost', 8080))HTTP 请求：
import requests
response = requests.get('https://www.example.com')3. 数据库操作
SQLite：
import sqlite3
conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute('CREATE TABLE users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)')4. 并发编程
多线程：
import threading
def worker():
print("Worker thread")
t = threading.Thread(target=worker)
t.start()异步编程：
import asyncio
async def main():
print("Hello")
await asyncio.sleep(1)
print("World")
asyncio.run(main())四、Python 实战
- 项目开发：
- 设计项目结构。
- 使用 Git 进行版本控制。
- 部署与优化：
- 使用 Docker 容器化应用。
- 使用 Nginx 和 Gunicorn 部署 Web 应用。
- 开源贡献：
- 参与开源项目，提交代码和文档。
五、Python 生态
- 常用第三方库
- 科学计算：numpy, scipy
- 数据分析：pandas, statsmodels
- 机器学习：scikit-learn, tensorflow, pytorch
- Web 开发：Flask, Django, FastAPI
- 自动化：selenium, pyautogui
- 工具与框架
- 虚拟环境：venv, virtualenv
- 包管理：pip, conda
- 任务调度：celery
- 日志管理：logging